Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Schadwirkung von Lawinen / Lukas Schroll
VerfasserSchroll, Lukas
Betreuer / BetreuerinFellin, Wolfgang
ErschienenInnsbruck 2015
UmfangVI, 104 Seiten : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Innsbruck, Univ., Masterarbeit, 2015
Datum der AbgabeSeptember 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Lawinendruck / dynamischer Spitzendruck / Zerstörungsdruck / Rückrechnung / Mauerwerk / Schubversagen / Galtür / Wasserleiterlawine
Schlagwörter (EN)avalanche pressure / dynamic peak pressure / damage pressure / back-calculation / masonry / shear failure / Galtür / Wasserleiter-Avalanche
Schlagwörter (GND)Lawine / Zerstörung / Berechnung / Finite-Elemente-Methode
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-2698 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Schadwirkung von Lawinen [10.13 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Um die Schadwirkung von Lawinen charakterisieren zu können wird häufig die Druckwirkung einer Lawine als Werkzeug herangezogen. Grundlegend ist dabei die Unterscheidung zwischen einem Lawinendruck und einem Zerstörungsdruck. Ersterer wird direkt aus Prozessparametern der Lawine (Schneedichte, Geschwindigkeit, etc.) bestimmt und ist abhängig von der Zeit. Im Gegensatz dazu steht der Zerstörungsdruck einer Lawine, welcher aus einem beschädigten oder intakten Objekt rückgerechnet und detailliert in dieser Masterarbeit analysiert wird. Die Berechnung eines dynamischen Druckes ist in fachspezifischen Normen, sowie publizierter Fachliteratur beschrieben und wird in dieser Arbeit erläutert. Mit der Rückrechnung eines Zerstörungsdruckes beschäftigte sich in Österreich hauptsächlich DI DI Helmuth Tschom. Die von ihm unveröffentlichten Rückrechnungen wurden zusammenfassend formuliert und am Beispiel des Hauses Zangerl Paula, welches 1999 bei der Lawinenkatastrophe in Galtür komplett zerstört wurde, umfassend diskutiert. Es wurde eine Vergleichsrechnung laut aktueller Normen durchgeführt und Unsicherheiten der Rückrechnungen auf einen Zerstörungsdruck aufgezeigt. Eine im Detail untersuchte Mauerscheibe des genannten Hauses zeigt in Bezug auf die Berechnung des Zerstörungsdruckes große Varianzen. Der Grund dafür ist, dass nicht genau bekannte Materialkennwerte und Lagerungsbedingungen dieser Wandscheibe bedeutende Auswirkungen auf den zu berechnenden Zerstörungsdruck haben. Unterschiedliche Varianten der Lagerungsbedingungen dieser Wandscheibe werden mit Hilfe einer Modellierung mit der Methode der Finiten Elemente analysiert. Zusätzlich wird mit dem Lawinensimulationsprogramm SamosAT eine Rückrechnung auf den dynamischen Spitzendruck gezeigt und damit ein Vergleich zu jener Methode gezogen, welche den Druck aus einem Schaden rückrechnet. Im Zuge dessen wurde festgestellt, dass die in einem Lawinensimulationsprogramm implementierten Modelle mit einem berechneten Zerstörungsdruck sehr schwer kalibriert werden können. Fazit der ausführlichen Auseinandersetzung mit diversen Rückrechnungsmethoden ist, dass der tatsächlich auftretende Zerstörungsdruck oder Lawinendruck wegen der Vielzahl an unbekannten Parametern nur sehr grob zu bestimmen ist.

Zusammenfassung (Englisch)

Impact pressures of avalanches are prevalently employed to characterize the destructive potential of avalanches. Basically, it has to be distinguished between avalanche pressure and damage pressure. The former is time dependent and determined directly by avalanche parameters (e.g. snow density, velocity). In contrast, the damage pressure of an avalanche is back-calculated based on damaged and intact objects and is analyzed extensively in this master thesis. The calculation of dynamic pressure is specified in professional standards as well as in published literature and is illustrated in this work. The civil engineer Helmuth Tschom was notably engaged in the back-calculation of damage pressure in Austria. His unpublished evaluations were summarized and discussed in detail using the example of the house of Zangerl Paula, which was completely destroyed in the avalanche catastrophe of Galtür in 1999. Furthermore, a comparative analysis was performed on the basis of recent professional standards and uncertainties of back-calculations of damage pressures were highlighted. An in-depth analysis of a brick masonry wall of the mentioned building shows a high variance of the damage pressure depending on the used calculation method. This is due to the fact that the walls material properties as well as boundary conditions have a great impact on the calculated damage pressure. To model various boundary conditions of the wall the finite element method was employed. Additionally, the dynamic peak pressure was calculated using the snow avalanche simulation software SamosAT, which was important for direct comparison with the calculation results based on damage pressure. In the course of this evaluation it has been shown that it is hardly possible to calibrate the implemented models of the snow avalanche simulation software. Finally, it can be stated that various re-calculations led to the conclusion that the actual occurring damage pressure or avalanche pressure can only be roughly estimated due to the multitude of unknown parameters.